Cómo hacer…

Cómo hacer…
[Traducido del capítulo “How to make…”, del libro FAB: the coming revolution on your desktop—from personal computers to personal fabrication. Autor: Neil Gershenfeld. Año: 2005. New York: Basic Books. ISBN 0­465­02745­8. En inglés en el original]
Las primeras computadoras (llamadas “mainframe computers”, en inglés), eran máquinas caras y con un mercado limitado, utilizadas por operarios especializados que trabajaban en cuartos especialmente diseñados, y que ejecutaban tareas industriales repetitivas. Al mirar en retrospectiva, nos reímos viendo las pocas ventas que se pronosticaban para estos objetos; ni bien el formato de las computadoras fue accesible para la gente común (con la llegada de las llamadas PC, o computadores personales), hubo como resultado un aluvión sin precedentes de nuevas formas de jugar y trabajar.
Sin embargo, las máquinas que hacen computadoras (y casi cualquier otra cosa) siguen siendo herramientas caras para mercados limitados, manejadas por operarios especializados que trabajan en cuartos especialmente diseñados con el fin de ejecutar repetitivas tareas industriales. Como sucedió al darse la citada transición de computadoras “mainframe” a PC’s, las capacidades de las herramientas de la máquina se volverán accesibles a la gente común a través de fabricadores personales (personal fabricators, o PFs). Pero esta vez las implicaciones serán mayores, porque lo que está por ser personalizado es nuestro mundo físico, hecho de átomos, no ya el mundo digital de las computadoras, hecho de bits.
Una PF es una máquina que hace máquinas; es como una impresora que puede imprimir cosas en vez de imágenes. Con “fabricación personal” quiero decir no solo la creación de estructuras tridimensionales, sino la integración de la lógica, la percepción, la actuación y la visualización – todo lo que se necesita para hacer un completo sistema funcional. Con una PF, en lugar de comprar y encargar un producto, uno podría descargar o desarrollar su descripción, suministrando así al fabricante diseños y materiales en bruto.
Los fabricadores personales programables no son solo una predicción, son una realidad. Puede vislumbrarse el mundo de mañana a través de herramientas hoy disponibles. Fab cuenta la historia de estas herramientas 1
notables y sus igualmente notables utilizadores en el mundo. Explica lo que puede ser hecho, y por qué, y cómo.
La primera vez que encontré la posibilidad de la fabricación personal, fue a través de la respuesta inesperadamente entusiasta de un estudiante a una clase que doy en el MIT, modestamente titulada: “Cómo hacer (casi) todo”. En el MIT dirijo el Centro de Bits y Átomos. CBA comprende algo así como quince profesorados de todo el campus: físicos, químicos, biólogos, matemáticos e ingenieros mecánicos y eléctricos. Todos ellos, como yo, nunca se sintieron cómodos con la separación artificial entre ciencias informáticas y físicas.
El universo es, tanto literal como metafóricamente, una computadora. Átomos, moléculas, bacterias y bolas de billar pueden almacenar y transformar información. Usar el discreto lenguaje de la computación, en vez de las continuas ecuaciones del cálculo, para describir el comportamiento de los sistemas físicos, no solo está llevando al desarrollo práctico de nuevas y más poderosas clases de tecnologías de la información (como, por ejemplo, computadoras cuánticas), sino que también conduce a nuevos tipos de revelaciones acerca de la naturaleza del mismísimo universo, como puede ser el comportamiento a largo plazo de los agujeros negros. Si el mundo es una computadora, entonces la ciencia de la computación es la ciencia de la ciencia.
En la intersección de ciencia física y computación, los programas pueden procesar átomos al igual que bits, digitalizando la fabricación del mismo modo que las comunicaciones y la computación fueron antes digitalizadas. En última instancia, esto significa que un fabricador personal programable será capaz de construir cualquier cosa, incluido a sí mismo, ensamblando átomos. Será una máquina capaz de reproducirse a sí misma. Esa idea ha sido, en el mejor de los casos, materia prima tradicional de la ciencia ficción, y a veces algo mucho peor.
En Star Trek: La Próxima Generación, el replicador es un elemento esencial de la trama, capaz de construir lo que sea que se necesite para cada episodio. Se asemeja a un dispensador de bebidas enorme, pero tiene la útil característica de poder dispensar cualquier cosa. En teoría, hace esto siguiendo instrucciones guardadas para ensamblar partículas subatómicas que conforman átomos, átomos que conforman moléculas, y moléculas que conforman lo que quieras. Para el Capitán Picard, frecuentemente se trataba de una jarra humeante de su té preferido, obtenido del replicador mediante el comando “Té, Earl Grey, caliente”.
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El menos afortunado Arthur Dent en la Guía para hacer dedo en la galaxia, tuvo que pelear con la infame máquina Nutri­Matic para obtener su taza de té. En lugar de tener almacenada de antemano la especificación molecular, la Nutri­Matic intentó personalizar la bebida de Arthur efectuando un análisis espectroscópico de su metabolismo, y luego explorando los centros gustativos de su cerebro. Al igual que el té del Capitán Picard, la infusión de Arthur es sintetizada mediante el ensamblaje de sus constituyentes moleculares. Sin embargo, en el caso de la Nutri­Matic, el resultado inevitable era una taza de plástico llena de un líquido que era casi, pero no exactamente, enteramente distinto del té. Nada de esto viola alguna ley física; de hecho, semejantes ensamblajes programables a escala atómica son hoy posibles en nuestros laboratorios( siempre y cuando tus gustos no se materialicen en algo compuesto por más de unos pocos átomos).
Para desarrollar fabricadores personales que funcionen de verdad y que puedan operar a gran escala, mis colegas del MIT y yo ensamblamos una selección de máquinas para hacer las máquinas que hacen máquinas. Estas herramientas utilizaban chorros de agua supersónicos, o poderosos láseres, o microscópicos haces de átomos para fabricar…bueno, casi cualquier cosa. El problema con el cual rápidamente nos enfrentamos fue que los estudiantes necesitarían una vida entera de clases para manejar todas las herramientas, y aún así tendrían poca experiencia en la combinación de dichas herramientas para crear sistemas completamente funcionales. Así, pensamos, ¿por qué no ofrecer un curso de un semestre que proveyera una introducción práctica a todas las máquinas?
En 1998 intentamos enseñar “Cómo hacer (casi) todo” por primera vez. El curso apuntaba al pequeño grupo de estudiantes avanzados que utilizarían las mentadas herramientas en sus investigaciones. Imaginen nuestra sorpresa, pues, cuando algo así como cien estudiantes se presentaron a una clase que podía albergar solo a diez. Tampoco eran los que esperábamos; había tantos artistas y arquitectos como ingenieros. Y cada uno de ellos decía cosas como “toda mi vida estuve esperando para tomar una clase como esta”, o “haría cualquier cosa para estar en esta clase”. Y luego, tranquilamente, preguntaban: “Esto parece ser demasiado útil para un lugar como el MIT, ¿de verdad le permiten enseñarlo acá?”
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Los estudiantes no suelen comportarse de esa manera. Pensé que algo tenía que estar mal con esta clase, o con las anteriores que había enseñado. Empecé a sospechar esto último. El impresionante interés en estudiantes con relativamente poca experiencia técnica (como para el MIT), fue solo la primera sorpresa. La siguiente fue la razón por la cual querían tomar la clase. Virtualmente ninguno hacía esto por investigación. En cambio, estaban motivados por el deseo de fabricar cosas que siempre habían querido, pero que no existían. Esto iba de cosas prácticas (un reloj cuya alarma necesita ser apagada a la fuerza), a imaginativas (un navegador Web para loros), a profundamente extravagantes (un espacio personal portable para gritar). La inspiración no era profesional, era personal. La meta no era publicar una ponencia, o registrar una patente, o colocar un producto en el mercado. En vez de eso, su motivación era el propio placer que obtenían al diseñar y hacer uso de sus invenciones.
La tercera sorpresa era lo que estos estudiantes eran capaces de conseguir. Empezando con habilidades más apropiadas para las manualidades que para la ingeniería avanzada, se las arreglaban para, rutinariamente y sin ayuda de nadie, diseñar y construir sistemas completamente funcionales. Hacer esto implicaba, a la vez, la creación de la forma física – dominando el uso de herramientas controladas por computadora que producen formas tridimensionales por la adición o remoción de material – y la función lógica – diseño y construcción de circuitos que contienen chips de computadora incrustados, conectados a dispositivos de entrada y salida. En un entorno industrial, estas tareas están distribuidas entre equipos enteros de gente que concibe, diseña y produce un producto. Ningún miembro de semejante equipo podría hacer todo esto; e incluso si pudiera, no lo haría. Es poco probable que la tecnología necesaria para construir alarmas que gritan surja de una reunión de negocios (aunque los participantes, secretamente, así lo anhelen).
La sorpresa final fue cómo estos estudiantes aprendían a hacer lo que hacían: la clase resultó presentar algo así como un esquema intelectual piramidal. Del mismo modo que un típico ingeniero técnico no tiene las habilidades requeridas como para diseñar y manufacturar personalmente ninguno de estos proyectos, ningún profesor o currículo podría cubrir las necesidades de un grupo tan heterogéneo de personas y máquinas. El proceso de aprendizaje estaba conducido más por la demanda que por la oferta de conocimiento. Una vez que los estudiantes adquirían una nueva capacidad, como por ejemplo el manejo de chorros de agua a alta presión, o la 4
programación de micro controladores, demostraban un interés cuasi evangélico en enseñar a los demás cómo hacerlo. A medida que los estudiantes necesitaban nuevas habilidades para sus proyectos, las aprendían de sus pares y luego, por turnos, las pasaban a otros. En el camino, dejaban atrás un extenso material tutorial que integraban según iban trabajando. Esta fase podía durar un mes, más o menos, y después estaban tan ocupados en utilizar las herramientas que no podían molestarse en documentar nada; pero, para entonces, otros habían ocupado su lugar. Este proceso puede pensarse como un modelo educacional “a buen tiempo”, que enseña a la demanda, en lugar del más tradicional modelo “por las dudas”, que cubre un currículo fijado por adelantado con la esperanza de incluir algo que más tarde pueda ser útil.
Estas sorpresas se fueron repitiendo con tanta regularidad año tras año, que empecé a darme cuenta de que estos estudiantes hacían mucho más que tomar una clase; estaban inventando una nueva noción física de literacidad. La forma común de entender esta palabra se ha limitado a leer y escribir, pero cuando el término emergió en el Renacimiento tenía un significado mucho más amplio, queriendo expresar una maestría de los medios de expresión disponibles. Sin embargo, la fabricación física fue descartada por considerarse un arte “no liberal”, ejercido meramente con fines comerciales. Estos estudiantes estaban corrigiendo un error histórico, utilizando maquinaria valuada en millones de dólares para expresión tecnológica, cada bit tan elocuente como un soneto o un cuadro.
Hoy no son muchos los lugares en donde este tipo de herramientas están disponibles para jugar en vez de trabajar, pero sus prestaciones serán integradas en versiones para el consumo, más accesibles y baratas. Semejante futuro representa, en realidad, un regreso a nuestras raíces industriales, antes de que el arte estuviera separado de los artesanos, cuando la producción estaba pensada para individuos, no para masas. La vida, sin la infraestructura que damos por sentada hoy en día, requería invención por una cuestión de supervivencia, no como parte de una profesión especializada. El diseño, la producción y el uso de artefactos de ingeniería – implementos de agricultura, utensilios del hogar, armas y armaduras –, todo ocurrió localmente. El propósito de traer la construcción de herramientas de vuelta al hogar no es recrear las privaciones de la vida al límite, ni tampoco montar en el cuarto una cadena de producción de espacios personales para gritar. Se trata, más bien, de volver a poner el control de la producción de tecnología en las manos de quienes la utilizarán.
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La analogía entre la personalización de la fabricación y la computación es estrecha e instructiva. Recuérdese que las computadoras mainframe eran como Behemot; en 1949, Popular Mechanics pronosticó que “las computadoras, en el futuro, no pesarán más de una tonelada y media”. La Corporación de Equipamiento Digital (DEC) fue pionera en la fabricación de computadoras que eran del tamaño de un escritorio en vez del de un cuarto. Las llamaban “Procesadores de Datos Programados” (PDPs) y no computadoras, porque el mercado para las computadoras se preveía muy pequeño como para ser viable. Con el tiempo, este tipo de artefacto llegó a ser conocido como minicomputadora. Un anuncio de la DEC de 1964 pregonaba, con orgullo: “Ahora puede tener su PDP por lo que solía ser el costo de una memoria central: 27.000 dólares”. Es mucho más que lo que cuesta hoy en día una PC, pero mucho menos que el precio de una mainframe. Las minicomputadoras eran, así, accesibles a un pequeño grupo de usuarios, no ya solamente a grandes corporaciones. En consecuencia, sus usos se desplazaron de satisfacer las necesidades de las corporaciones a contentar individuos. Eventualmente, los PDP se encogieron tanto que llegaron a caber en un escritorio, pero no fue ahí en donde terminaron, porque los ingenieros que los desarrollaron no vieron una razón por la cual un no ingeniero querría tenerlos. El presidente de la DEC, Ken Olsen, dijo en 1977: “No hay motivos para que ningún individuo tenga una computadora en su casa”. Las PC están en los hogares ahora, y la DEC está difunta.
La adopción de las PC fue conducida por “aplicaciones mortales”, aplicaciones tan irresistibles que motivaban a la gente a comprar los sistemas que las ejecutaban. La clásica fue la primera hoja de cálculo, VisiCalc, que en 1979 convirtió a la Apple II, de juguete de coleccionista en una seria herramienta de trabajo financiero, y ayudó a propulsar a IBM en el negocio de las PC. El sucesor de VisiCalc, Lotus 1­ 2­ 3, hizo lo propio en 1983 para las PC de IBM. Las máquinas­herramienta que los estudiantes de “Cómo hacer (casi) todo” utilizan hoy son, en muchos sentidos, como las mainframe, que ocupan cuartos enteros y cuestan cientos de miles de dólares. Pero, a pesar de su tamaño y costo, han sido adecuadas para mostrar, un año sí y otro también, que la aplicación mortal para la fabricación personal sacia deseos individuales, en vez de ir al encuentro de masivas necesidades de mercado. Para un estudiante, esto significa poner un loro en línea; para otra, un reloj que la despierte por la mañana. Ninguno tenía que convencer a otro del valor de sus ideas, porque ellos mismos lo habían creado. 6
La invención que hizo posible las PC fueron los circuitos integrados, conduciendo a un desarrollo de los microprocesadores que puso el corazón de una computadora en un único chip de silicona. La invención que promete poner las capacidades de un cuarto lleno de herramientas­máquina en un escritorio, es la impresión de materiales funcionales. El cartucho de una impresora a chorro contiene reservas de tinta color cian, magenta, amarillo y negro; pero, al ser capaz de situar pequeñísimas gotas con precisión, es posible mezclarlas para producir lo que pasa por ser una reproducción perfecta de cualquier imagen. En el laboratorio de investigación de hoy en día, existen tintas similares capaces de imprimir aisladores, conductores y semi conductores para hacer circuitos, así como materiales estructurales que pueden ser depositados con el fin de hacer formas tridimensionales. La integración de estos materiales funcionales en un cartucho de impresora, hará posible reproducciones fieles tanto de objetos arbitrarios como de imágenes. En el MIT tenemos una broma que ahora tomamos en serio: un estudiante que trabaja en su proyecto puede graduarse cuando su tesis sale caminando de la impresora. En otras palabras, a la vez que imprime el texto del documento, la impresora debe producir los medios que harán que esa tesis se mueva.
A la larga, en vez de confiar en una impresora para que emita gotitas de material, la lógica para ensamblar un objeto estará construida en los materiales que lo componen. Así es exactamente como están hechos nuestros cuerpos; una máquina molecular llamada ribosoma traduce instrucciones de los genes a la serie de etapas requeridas para armar todas las proteínas de nuestro cuerpo con los veinte aminoácidos disponibles. El descubrimiento de la construcción mediante la lógica tiene, de hecho, un billón de años de antigüedad; es esencial para el surgimiento de la vida. La investigación actual está buscando hacer lo mismo con materiales funcionales, creando un proceso de fabricación fundamentalmente digital, basado en programar el montaje de ladrillos microscópicos. Este mecanismo estará encarnado en fabricadores personales alimentados por dichos materiales estructurados. Del mismo modo que una máquina puede necesitar, hoy en día, suministros de aire, agua y electricidad, un fabricador personal digital utilizará, como materia prima en bruto, ristras de conductores, semi conductores y aisladores.
A diferencia de las máquinas de hoy, sin embargo, pero al igual que los ladrillos de juguete de un niño, los fabricadores personales también podrán desarmar algo y arreglar sus componentes, porque los objetos ensamblados están construidos a partir de un conjunto fijo de partes. Lo inverso de la fabricación digital es el reciclaje digital. Un objeto construido con materiales 7
digitales puede contener suficiente información como para describir su construcción y, por lo tanto, su deconstrucción, de modo que un operario puede ir en sentido contrario, desmantelarlo y utilizar sus materiales en bruto.
Estamos ahora en el umbral de una revolución en la fabricación digital. Las previas revoluciones en la digitalización de las comunicaciones y la computación, permitieron a un equipo hecho con componentes poco confiables mandar mensajes y llevar acabo computaciones con fiabilidad; la digitalización de la fabricación permitirá que objetos macroscópicos perfectos sean hechos con componentes microscópicos imperfectos, al corregir errores en el ensamblaje de sus partes constituyentes.
Volvemos ahora a la analogía con las mainframe. El paso esencial entre mainframes y PCs fueron las minicomputadoras, y una secuencia similar se está dando en el camino a la fabricación personal. Hoy es posible aproximarse al punto final de esa evolución, con unos pocos miles de dólares de equipamiento, en un escritorio, ya que la ingeniería en el espacio y el tiempo se ha vuelto barata. Primero la parte del espacio. Un económico reproductor de CD posiciona su cabezal con una resolución de una millonésima de metro, es decir de un micrón. Al combinar esta metrología con una fresadora de mesa controlada por computadora, la máquina es capaz de mover una herramienta de corte en tres dimensiones según la misma resolución, diseñando formas por remoción de material, con una precisión que se aproxima a los límites de la percepción humana. Por ejemplo, puede recortar placas con circuitos electrónicos reproduciendo hasta sus más pequeños componentes a la perfección.
Luego la parte del tiempo. Un chip de computadora de un dólar puede operar a una velocidad mayor que una millonésima de segundo, es decir más rápido que un microsegundo. Esto es lo suficientemente veloz como para usar un software capaz de ejecutar funciones que, tradicionalmente, requerían un hardware específico, como por ejemplo generar señales de comunicación, o controlar visualizaciones. Es posible programar un tal chip para que se haga cargo de las funciones de tipos de circuitos muy distintos.
La accesibilidad creciente de espacio y tiempo implica que unas relativamente modestas instalaciones (a escala de una clase del MIT) pueden ser utilizadas para crear formas físicas tan finas como los micrones, y programar funciones lógicas a velocidades tan altas como un microsegundo. Semejante laboratorio necesita artículos más complejos que la tinta requerida 8
por la impresora, incluidas placas revestidas de cobre para hacer circuitos y chips de computadora para incrustar en los proyectos. Pero, tal como los estudiantes descubrieron en el MIT, estas capacidades pueden ser combinadas para crear sistemas completamente funcionales. El resultado es muy parecido a lo que un PF integrado será capaz de hacer, permitiendo a los usuarios finales la invención tecnológica.
Las minicomputadoras mostraron cómo, con el correr del tiempo, serían utilizadas las PCs; desde los procesadores de texto hasta el e­mail, o hasta internet, mucho antes de que el desarrollo tecnológico pudiera hacerlas lo suficientemente baratas y lo suficientemente fáciles de manejar como para ser adoptadas masivamente. Sacudido por esta analogía, me pregunté si no sería posible desarrollar proto­fabricadores personales de manera de aprender ahora cómo van a ser usados, en vez de esperar a que toda la investigación esté completa.
Esta reflexión condujo al lanzamiento de un proyecto para crear “laboratorios de fabricación” de campo, con el fin de explorar las aplicaciones e implicaciones de la fabricación personal, en aquellas partes del planeta que no pueden ir al MIT. Según tu deseo, “fab lab” puede querer decir laboratorio de fabricación, o simplemente laboratorio fabuloso. Tal como sucedía con los componentes combinados de las minicomputadoras –el procesador, la disquetera para cintas, el perforador de tarjetas, etc. –, que se alojaban en gabinetes separados, un “fab lab” es una colección, disponible comercialmente, de máquinas y partes vinculadas por software y procesos que ponemos en marcha para crear cosas. Los primeros “fab labs” tenían una trincheta láser para cortar formas de dos dimensiones que podían ser ensambladas en estructuras tridimensionales, una cortadora de signos que usa un cuchillo controlado por computadora para entramar antenas y conexiones eléctricas flexibles, una fresadora que hace mover una herramienta de corte giratoria en tres dimensiones para hacer placas con circuitos y otras partes de precisión, y herramientas para programar diminutos micro controladores de alta velocidad para instalar lógica. Un poco como las minicomputadoras PDP originales, todo esto podría llamarse “Procesador de Materiales Programado”. Esta no es una configuración estática, la intención es remplazar partes del laboratorio de fabricación con partes en él fabricadas, de suerte que los dichos laboratorios puedan, eventualmente, reproducirse a sí mismos.
La Fundación Nacional para la Ciencia (FNC) proveyó la semilla fundadora para los fab labs, mediante su apoyo del Centro de Átomos y Bits 9
(CAB). La FNC espera que las actividades de investigación a escala del CAB por ella financiadas tengan un componente de alcance educativo que, la mayoría de las veces, se limita a dar algunas clases en una escuela local, o crear un sitio web en donde se describa la investigación. En lugar de eso, mis colegas del CAB y nuestros homólogos de la FNC concordamos en intentar equipar a la gente común, para que realmente haga lo que estamos estudiando en el MIT en vez de solo hablar de ello. En los fab labs se puede hacer un trabajo que, hasta no hace mucho, requería los recursos de un lugar como el MIT (una observación que no se me escapa, en días en que los gastos administrativos del trabajo en un lugar como el MIT son particularmente onerosos).
Comenzando en 2002, los primeros laboratorios de fabricación se abrieron en la India rural, en Costa Rica, en el norte de Noruega, en zonas urbanas deprimidas de Boston y en Ghana. El equipamiento y los suministros para cada sitio costaron, inicialmente, unos veinte mil dólares. Se sabía que ese presupuesto bajaría a medida que la tecnología fuera progresando, los primeros fab labs no estaban pensados para ser autosustentables económicamente. Una de las primeras sorpresas en este campo fue la demanda para duplicar los laboratorios, aún a ese costo.
Por seguir con la meta propuesta para el proyecto de los laboratorios (a saber, descubrir cuáles herramientas y procesos serían los más útiles en este terreno), empezamos a configurar estos fab labs mucho antes de saber cómo hacerlo de la mejor forma posible. La respuesta del entorno fue tan inmediata como lo había sido en el MIT. Terminamos trabajando en locaciones tan remotas porque encontramos una demanda mundial de estas posibilidades, que era tan fuerte como la que habíamos captado en el campus. En el pueblo de Pabal, al oeste de India, había interés en usar los laboratorios para desarrollar aparatos de medición, con aplicaciones que iban desde verificar la calidad de la leche a la eficiencia de los motores utilizados en agricultura. En Bithoor, en la ribera del Ganges, mujeres lugareñas querían escanear e imprimir en tres dimensiones unos bloques de madera tallada utilizados para hacer “chikan”, una clase de bordado local. Pastores lapones de los Alpes de Lyngen (norte de Noruega) querían redes inalámbricas y lectores de trazabilidad animal, para que sus datos pudieran ser tan nómades como sus manadas. La gente de Ghana quería crear máquinas que se abastecieran directamente de la abundante luz solar que poseen, en vez de usar la escasa electricidad con que cuentan. Los chicos de Boston usaban su fab lab para convertir chatarra en joyería vendible.
A la atención de quienes alertan acerca de la “brecha digital” entre países 10
desarrollados y no desarrollados, estos ejemplos sugieren que hay una brecha incluso más significativa entre quienes pueden y no pueden acceder a herramientas de fabricación e instrumentación. Es poco el uso que se le puede dar a una computadora de escritorio en lugares en donde no tienen escritorios; muy a menudo están sin uso, en cuartos aislados que fueron construidos por agencias humanitarias para alojarlas. Una computación apropiada requiere medios para hacer, medir y modificar el mundo físico de los átomos, al igual que el mundo virtual de los bits. En lugar de brindar información tecnológica (IT) a las masas, los fab labs muestran que es posible llevar las herramientas para el desarrollo de la IT, de modo que se puedan generar y producir soluciones tecnológicas locales para los problemas locales.
Existe un enfoque muy arraigado que entiende que el rol de la tecnología en el desarrollo global es de reflejar su propia historia, progresando de una baja tecnología (low­tech) a una de punta (hi­tech). La experiencia de los fab labs sugiere, en cambio, que las partes menos desarrolladas del mundo necesitan algunas de las tecnologías más avanzadas. Esa observación me llevó a pasar algunos días con la cabeza dando vueltas como un trompo en Washington, DC, yendo del Banco Mundial a la Academia Nacional de Ciencias, o del Capitolio al Pentágono y teniendo, básicamente, la misma entrevista en cada lugar. Los laboratorios de fabricación desafían asertos que son fundamentales para cada una de estas instituciones. En vez de gastar vastas sumas de dinero en el envío de computadoras a todo el mundo, es posible mandar los medios para hacerlas. En lugar de hacer que los niños se interesen en la ciencia como un conocimiento que reciben, es posible equiparlos para que hagan ciencia dándoles, a la vez, los conocimientos y las herramientas para descubrirlos. En vez de construir mejores bombas, la tecnología puede ayudar a construir mejores comunidades.
El problema que encontré en estas reuniones fue que ninguna de estas instituciones sabía cómo pagar por esta clase de trabajo; no existe una Oficina del Pentágono de Tecnologías Avanzadas para Evitar Guerras. Subvencionar la fabricación personal en comunidades que no lo merecen es una meta muy directa como para la tradicional financiación de investigaciones, y muy especulativa como para las organizaciones de ayuda convencionales, o como para los donantes. El precedente más cercano es el préstamo a microcrédito, proveedor de pequeños empréstitos que ayudan a sostener cooperativas financieras, típicamente dirigidas por mujeres, en países en vías de desarrollo. Este dinero se utiliza para adquirir un activo como el celular, que puede ser utilizado para generar ingresos. Pero ese modelo no funciona cuando lo que se quiere financiar es una invención. Lo que se precisa son las habilidades de un capitalista aventurero, más que las de un banquero. Esto no es un oxímoron; 11
los mejores capitalistas aventureros le añaden valor a sus inversiones ayudando a guiar, podar y proteger ideas, a construir equipos operacionales y a modelar negocios.
El paralelismo histórico entre la computación y la fabricación personales muestra una guía de cómo se ven esos modelos de negocio. El software comercial fue primero escrito por y para grandes compañías, porque solo ellas podían costear las mainframe que se requerían para utilizarlo. Cuando salieron las PC, cualquiera podía ser un creador de software, pero todavía hacían falta grandes compañías para desarrollar y distribuir grandes programas, en especial los sistemas operativos necesarios para ejecutar otros programas. Finalmente, la ingeniería técnica de las redes de computadoras, combinada con la ingeniería social de las redes humanas, permitió que equipos distribuidos de programadores individuales colaboraran en la creación del software más complejo.
Los programadores escriben un código fuente que la gente puede entender, el cual se convierte en un código ejecutable que puede ser entendido por las computadoras. Las compañías comerciales han protegido el primero, y dado a sus clientes el segundo. Pero los individuos que comparten el código fuente que escriben pueden colaborar, en grupos ad hoc que tal vez nunca se reúnen físicamente, para crear programas que son más grandes que lo que ninguno de ellos podía haber escrito solo. El sistema operativo Linux está basado en uno de estos software de “código abierto”. Del mismo modo que progresa la ciencia cuando un investigador construye basándose en las publicaciones de otro, así un programador puede volver disponible un trozo de código que luego es susceptible, a su vez, de ser retomado y mejorado por alguien que está en el lado opuesto de la tierra.
En un mundo de software de código abierto, ser dueño de las computadoras o los códigos no permite establecer un modelo de negocios basado en marcas registradas; lo que queda es el valor agregado a estas posesiones al crear contenidos y distribuir servicios. Rentables compañías de computación (antiguas y nuevas) están haciendo dinero con software gratuito justamente así: cobrando por el rol que juegan a la hora de resolver problemas.
Similarmente, la posesión de los medios de producción industrial ha sido desde siempre la línea divisoria entre obreros y propietarios. Pero si esos medios son adquiridos con facilidad, y los diseños se comparten libremente, entonces el hardware muy bien puede seguir la evolución del software. Al igual que el software homólogo, el hardware de código abierto empieza con simples funciones de fabricación, mientras uno pellizca los talones de compañías 12
complacientes que no creen que esos “juguetes” de fabricación personal puedan hacer el trabajo de sus “verdaderas” máquinas. Esa frontera parecerá lejana hasta que la plaza actual evolucione hasta convertirse en un continuo de creadores a consumidores, abasteciendo mercados que vayan de uno a un billón.
Esta transición ya tuvo lugar, en el caso de las impresoras bidimensionales, predecesoras inmediatas de los fabricadores personales. La impresión de calidad, al principio un servicio exclusivamente comercial, llegó a casa mediante las impresoras láser. El atributo más importante de la tirada de una impresora industrial es su tasa de transferencia, lo cual es el número de páginas que puede producir por minuto. Las computadoras láser empezaron a descender por esta curva tecnológica con el desarrollo de impresoras mucho más rápidas, requeridas para importantes impresiones comerciales “bajo demanda”. Dentro de Hewlett­Packard, un competente grupo de ingenieros tenía la idea de que rociando gotitas individuales de tinta se podían hacer bellas imágenes más barato que transfiriendo toner a las hojas. La impresora a chorros de tinta sería más lenta que una impresora láser, pero razonaron que, en una impresión doméstica, la calidad importaba mucho más que la velocidad. Esta era una idea tan herética, que este grupo levantó su campamento en los cuarteles generales de HP en Palo Alto y puso una tienda lejos de todas las miradas en Corvallis, Oregón. El resto es asunto de negocios; dado el costo relativo de producir y vender cartuchos de tinta para impresoras, esto será lo más cercano que una compañía habrá estado de imprimir dinero legalmente. La impresión doméstica no reemplazó a la comercial; creó un mercado enteramente nuevo y enorme, conducido por la calidad y el acceso antes que por la velocidad.
De forma similar, las emergentes herramientas de fabricación personal que he estado describiendo están pensadas para producción personal antes que masiva. Su desarrollo fue originalmente guiado, en la industria, por la necesidad de crear prototipos de productos rápidamente, con el fin de captar errores antes de que se volvieran mucho más caros como para corregirlos en plena producción. Los shows de máquinas herramientas relegan estos prototipos a un rincón, lejos de las herramientas gigantes de corte, moldeado e impresión, que están en el tope de la pirámide de las máquinas. Pero si el mercado es una sola persona, entonces el prototipo es el producto. Las grandes máquinas seguirán produciendo en masa cosas que se usan en gran cantidad; las tuercas y los tornillos son valiosos porque son idénticos, no por ser únicos. Pero las pequeñas máquinas harán, a medida, los productos que dependen de las diferencias, el tipo de cosas que se hacen en las clases de fabricación y en los fab labs.
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El impedimento más grande para la fabricación personal no es técnico; ya es posible hacerla, y con efectividad. Y tampoco es el entrenamiento; los modelos basados en proyectos diletantes que salen a último minuto funcionan, tanto en el terreno como en el MIT. Más bien, la limitación más grande es simplemente la falta de conocimiento de que estas cosas son siquiera posibles. De ahí este libro.
Fab cuenta la historia de usuarios pioneros de la fabricación personal, y de las herramientas que están utilizando. Puesto que ambos son tan asombrosos, he entretejido sus historias en pares de capítulos que exploran aplicaciones emergentes, así como los procesos que las hacen posibles. La no tan escondida agenda consiste en mostrar no solo quién está haciendo qué, sino también cómo, brindando introducciones a las herramientas que son similares a las instrucciones que damos en el MIT y en el terreno. Estas se detienen muy poco antes del entrenamiento práctico; una sección final ofrece suficiente detalle de los productos, programas y procesos utilizados para duplicar lo que se muestra en el libro.
A lo largo de Fab utilizo lo que se conoce como ejemplos “hola mundo”. En 1978, el manual de instrucciones del, por ese entonces, nuevo lenguaje de programación C, escrito en Laboratorios Bell, utilizaba como ejemplo un simple programa que imprimía las palabras “hola mundo”. Esto es más excitante de lo que suena, porque requiere comprender cómo escribir un programa rudimentario, compilarlo en un código de computadora y causar que el programa imprima el texto. Los programas “hola mundo” se han convertido, desde entonces, en utensilios básicos para introducir nuevos lenguajes de computación; la Asociación para la Maquinaria de Computación lista, actualmente, 204 ejemplos de lenguajes, desde A+ hasta zsh. La diferencia entre esos programas “hola mundo” y los ejemplos que doy en este libro, es que los míos acomodan tanto átomos como bits, moviendo material al mismo tiempo que datos. Pero el principio es el mismo: mostrar la especificación mínima requerida para lograr que cada una de las herramientas demuestre su exitosa operación. Tomados juntos, estos ejemplos dan una imagen bastante completa de los medios necesarios como para que casi cualquiera haga casi cualquier cosa.
Mi esperanza es que Fab resulte una inspiración para que más gente empiece a crear sus propios futuros tecnológicos. Tuvimos una revolución digital, pero no necesitamos seguir teniéndola. La fabricación personal traerá la programabilidad de los mundos digitales que inventamos al mundo físico en el 14
cual vivimos. Mientras que ejércitos de empresarios, ingenieros, y expertos buscan la próxima “aplicación mortal para computadoras”, la cosa más grande que se avecina en computación está, literalmente, fuera de la caja. Es hacer la caja.
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